一(yī)、多軟件系統在油氣勘探中(zhōng)的聯合應用研究
萬曉明1,2 張康壽1,2 李銳1,2 簡曉玲1,2
(1.廣州海洋地質調查局 廣州 510760;2.國土資(zī)源部海底礦産資(zī)源重點實驗室 廣州 510760)
第一(yī)作者簡介:萬曉明(1984—),男,助理工(gōng)程師,主要從事儲層地震反演研究工(gōng)作,email:daozhong09@163.com。
摘要 随着油氣等資(zī)源勘探開(kāi)發技術的不斷發展,出現了諸多地球物(wù)理、地質等專業性軟件。這些軟件一(yī)般都具有很強的專業性、針對性,且各具特色。爲了更高效、快捷地解決油氣、水合物(wù)等礦産資(zī)源勘探項目中(zhōng)的難點,充分(fēn)利用這些先進的技術手段是非常必要的。因此,不少科研院所引進了相應的地質、地球物(wù)理等專業軟件系統。本文主要研究、探讨了多套常用主流的地球物(wù)理軟件系統在油氣、水合物(wù)勘探中(zhōng)的聯合應用問題,并得出了相應的技術流程。
關鍵詞 地球物(wù)理 資(zī)源勘探 軟件系統 聯合應用
1 地球物(wù)理軟件特點
随着油田勘探技術的不斷進步和勘探目标的日益深化,地質目标從尋找大(dà)構造發展到尋找微幅度構造和非常規的的隐蔽油氣藏[1]。這增大(dà)了油藏的不确定性,降低了勘探成功率。石油工(gōng)業是一(yī)個高風險、高投入、高技術含量的産業[2]。提高油藏的預測準确性,擴大(dà)可采儲量,是降低油氣勘探、開(kāi)采成本的重要有效途徑[3]。而油藏及其儲量準确的預測高度依賴于高新技術的應用。地球物(wù)理等專業軟件系統是石油勘探開(kāi)發技術的載體(tǐ)和具體(tǐ)體(tǐ)現,它起到了核心作用[2]。因此,随着整個石油行業的發展和需求,石油勘探技術和相應的專業軟件系統也取得了巨大(dà)的發展。
世界石油勘探已由20世紀70年代的規模取勝,80年代的成本取勝,發展到現在的技術取勝[3]。近年來,國内外(wài)石油勘探開(kāi)發軟件系統不斷更新,其類型繁多,規模各不相同[2]。歸納起來,衆多軟件系統都具有以下(xià)特點:
1.1 先進性
先進性主要表現在以下(xià)方面:①基于先進的信息技術基礎和應用環境,如支持先進的網絡、高配置、高性能計算和可視化環境;②支持網絡分(fēn)布式計算和并行計算環境(例如jason地震反演軟件系統);③采用高性能三維可視化或虛拟現實技術,實現交互、靈活、高效、沉浸式數據浏覽、質量控制、交互分(fēn)析、交互建模等功能。采用先進的軟件技術,如面向對象技術、并行計算技術、軟件架構技術、組件技術、web技術等。支持和提供先進的應用功能和性能,支撐石油物(wù)探中(zhōng)地震采集設計、數據處理、分(fēn)析解釋、油藏描述等各種應用功能的集成[2]。④在功能實現方面采用先進的、優化的算法,并運用多種學科的前沿技術及理論。
1.2 一(yī)體(tǐ)化
“一(yī)體(tǐ)化”即“集成化”。該特點主要是針對主流大(dà)型的地球物(wù)理軟件系統,其具體(tǐ)體(tǐ)現在數據管理一(yī)體(tǐ)化和功能模塊集成化兩個方面。一(yī)般在大(dà)型軟件平台中(zhōng)都采用統一(yī)的數據管理系統,如landmark軟件系統中(zhōng)的oricle數據庫,該數據庫統一(yī)管理了井坐标、分(fēn)層、曲線、井斜軌迹等一(yī)切井數據。而其功能模塊則分(fēn)門别類、成樹(shù)形結構的集成在系統平台中(zhōng)。
1.3 更新快
在油氣勘探不斷深入的過程中(zhōng),會出現一(yī)系列問題,也會取得新的技術和成果。爲了更快捷有效地解決這些問題,利用新的技術理論,地球物(wù)理軟件系統也在不斷革新技術,優化自身的功能。同時,根據用戶的反饋意見,來優化、完善軟件的操作。因此,衆多軟件系統不斷地推出升級版本,部分(fēn)軟件公司甚至每年都會推出最新技術的軟件産品。
1.4 技術特色
在國内軟件市場,大(dà)型進口軟件占主導地位。國外(wài)大(dà)型專業技術服務公司都有支持自己核心業務的商(shāng)品化大(dà)型應用軟件系統,其特點是:系統龐大(dà),專業功能模塊齊全。同時,發展核心技術和特色技術,解決特殊需求,提高核心競争力。除此,國内外(wài)還有很多小(xiǎo)規模的軟件公司從事地球物(wù)理軟件的開(kāi)發,其特點是:軟件系統相對較小(xiǎo),主要解決油氣勘探中(zhōng)的某一(yī)類問題,含專業特色技術,且技術特色明顯[2]。
1.5 智能化
智能化是現代信息技術應用的又(yòu)一(yī)個特征。各種軟計算技術廣泛應用于專業技術應用和信息管理、決策支持中(zhōng),如人工(gōng)智能、專家系統、人工(gōng)神經網絡等技術,廣泛應用于數據處理分(fēn)析和決策支持中(zhōng)。在軟件理論基礎和内部算法方面,石油物(wù)探應用軟件廣泛應用了模式識别、人工(gōng)神經網絡、模拟退火(huǒ)、地質統計、支持向量機等軟計算技術,大(dà)大(dà)增強了數據處理和分(fēn)析解釋、設計和決策過程的智能化[2]。在軟件操作方面,石油物(wù)探軟件系統也在不斷地簡化流程,或是将操作流程直接嵌入到系統界面上,用戶可以按照系統提示進行操作使用。同時,還減少了數據處理、運算以及分(fēn)析過程中(zhōng)的參數設置,将非敏感、非關鍵參數進行删除或并置。
2 軟件系統介紹
2.1 geoframe地震解釋系統
該軟件系統爲集綜合數據管理、測井資(zī)料處理解釋、地震資(zī)料綜合解釋、地質綜合研究以及工(gōng)業圖件編制等功能爲一(yī)體(tǐ)的系統平台。geoframe平台整合了目前國際石油勘探開(kāi)發領域的先進技術,包括綜合數據庫管理、成像測井處理解釋、三維可視化技術、儲層橫向預測技術等,基于這個平台,地學研究人員(yuán)一(yī)方面可以對勘探開(kāi)發生(shēng)産過程中(zhōng)的各類綜合數據進行管理,另一(yī)方面可以針對地質目标開(kāi)展精細測井評價、地質研究、構造描述、儲層預測以及油氣藏綜合評價等工(gōng)作[4]。
作爲綜合性的地學平台,geoframe軟件系統功能強大(dà),大(dà)量的油氣勘探工(gōng)作都可以通過它來完成。但是,每種軟件系統都具有其獨特的核心技術和特色技術。geoframe軟件系統最爲人熟知(zhī)、應用最爲廣泛的是其構造解釋功能,這也是其核心技術之一(yī)。
2.2 jason地震反演系統
jason軟件一(yī)直是基于地震反演理論來進行精細油藏描述的行業創始人和領先者,保持在行業内絕對的技術領先優勢,并通過多項高端專利技術的運用引領着行業發展方向。jason地學工(gōng)作平台軟件能夠在油氣勘探不同階段、儲量評估和資(zī)源評價方面,充分(fēn)發揮地震資(zī)料的空間可預測能力。從而爲岩性油藏精細描述、有利儲層空間分(fēn)布特征、流體(tǐ)接觸關系評判,提供客觀的評價結果[5]。
jason推出的功能模塊繁多,其核心模塊有:invertraceplus(約束稀疏脈沖反演)、rocktrace(疊前avo/ava同時反演)、statmod mc(疊後地質統計學反演)、rocktrace ps(疊前pp+ps聯合同時反演)、rockmod(疊前地質統計學反演)、largo(岩石物(wù)理建模)、ffp(facies & fluids probabilities岩相流體(tǐ)概率解釋分(fēn)析)。
約束稀疏脈沖反演、疊前avo/ava同時反演技術應用比較廣泛,不少類似的反演軟件中(zhōng)都涵蓋了這些功能。疊前pp+ps聯合同時反演以及ffp岩相流體(tǐ)概率解釋分(fēn)析技術應用相對較少。其主要原因是目前橫波資(zī)料相對較少,而ffp技術相對較新,這兩點極大(dà)影響了以上技術的應用與推廣。
statmod mc疊後地質統計學反演與rockmod疊前地質統計學反演兩大(dà)技術目前在jason軟件中(zhōng)得到了很好的體(tǐ)現。疊後地質統計學反演應用馬爾科夫鏈-蒙特卡羅模拟算法,将地質統計學與地震反演技術結合起來,并綜合運用多個數據源(地震、地質、測井)的信息,從而能夠獲得高分(fēn)辨率的儲層模型,并爲不确定性分(fēn)析和風險性評估提供依據,該技術在油田開(kāi)發階段已經得到了很好的應用,并取得了良好的效果。疊前地質統計學反演技術将分(fēn)角度疊加的多數據體(tǐ)反演與地質統計學反演集成到同一(yī)反演引擎中(zhōng),其構建的油藏地質模型無論在細節上還是在精度上均達到前所未有的高度,該項技術是jason地學工(gōng)作平台新增的特色模塊[6]。
2.3 petrel油藏建模系統
petrel勘探開(kāi)發一(yī)體(tǐ)化油藏綜合描述軟件。petrel軟件作爲目前國際上流行的一(yī)種微機版三維建模軟件,把地震解釋、構造建模、岩相建模、油藏屬性建模和油藏數值模拟于一(yī)體(tǐ),爲地質學家、地球物(wù)理學家,岩石物(wù)理學家,油藏工(gōng)程人員(yuán)提供一(yī)個共享的信息平台。petrel的強大(dà)功能提高了對油藏内部細節的認識,能精确描述油藏屬性的空間分(fēn)布、計算其儲量、比較各風險開(kāi)發模型、設計井位和鑽井軌迹、無縫集成油井生(shēng)産數據和油藏數模結果、發現剩餘油藏和隐蔽油藏,從而極大(dà)地降低開(kāi)發成本。petrel以更快、更精确、更爲經濟的技術手段滿足了精細地質研究對軟件的需求[7]。
petrel軟件系統所涵蓋的主要功能模塊有:3d visualization(三維可視化)、well correlation(井相關小(xiǎo)層對比)、seismic volume rendering and extraction(地震數據疊後處理)、structure modeling(精細構造建模)、facies modeling(相建模)、petrophysical modeling(油藏屬性建模)、data analysis(數據分(fēn)析)、volume calculation(體(tǐ)積計算)等等。其中(zhōng)petrel軟件的核心功能是深度域測井尺度上的建模技術。通過構造、沉積相、岩相以及各種屬性(如:孔滲、含油氣性等)的精細建模,最終描述出油藏的空間分(fēn)布及其儲量。在輔助功能方面,petrel軟件也獨具特色,如地震數據疊後處理中(zhōng)的螞蟻追蹤技術、屬性提取技術。
2.4 其他軟件系統:opendtect、fracpm及traptester軟件系統
除了大(dà)型地球物(wù)理軟件系統以外(wài),國内外(wài)還存在很多小(xiǎo)規模的軟件公司研發的小(xiǎo)型軟件系統。這類軟件系統一(yī)般都具有很強的針對性,主要是解決油氣勘探中(zhōng)的某一(yī)種類型的問題,軟件中(zhōng)所具有的功能模塊相對較少,但其極具專業特色。所以,在油氣勘探中(zhōng)它們也發揮着舉足輕重的作用。
文中(zhōng)主要介紹以下(xià)三種特色軟件:opendtect、fracpm及traptester軟件。
(1)opendtect軟件:該系統是三維可視化的地震屬性分(fēn)析及層序地層學解釋系統。它也是在一(yī)個開(kāi)放(fàng)源環境下(xià)的地震解釋軟件系統。利用地震屬性及先進的可視化技術,如多卷數據的立體(tǐ)顯示和透視圖顯示等對地震數據進行處理和解釋。除此,還可以運用第三方免費(fèi)插件[8]。
目前該軟件主要技術有:dip-steering(傾角控制)、seismic spectral blueing(地震頻(pín)藍(lán)化)、nn+attribute set(目标體(tǐ)識别及成像處理技術)、ssis(層序地層學解釋系統)以及ccb(油-氣-水界面檢測技術)等。在這些技術當中(zhōng),經常應用的是傾角控制、氣煙囪等目标識别成像以及最具特色的層序地層學解釋系統。
(2)fracpm軟件:它是斷裂儲層預測、成像系統軟件。該軟件通過地震張量場、地震幾何屬性等地震屬性,結合圖像處理技術進行斷裂成像。它具有先進的用戶界面、完善的數據庫、強大(dà)的可視化等顯示工(gōng)具和完備的數據i/o接口,且采用了qt界面技術,是基于windows的軟件産品[9]。
fracpm軟件包括6個模塊,分(fēn)别是:高級幾何屬性、地震濾波及邊緣檢測、裂縫分(fēn)析、裂縫預測、地震可視化和基礎模塊。
(3)traptester軟件:traptester軟件是英國badleys公司研制的斷層定量封堵分(fēn)析軟件系統,它可爲地質學家提供了一(yī)個從地震解釋、地質建模到圈閉評價的軟件平台。利用它可以研究斷層的側向封堵性、預測斷塊圈閉的可能烴柱高度和進行圈閉完整性評價。還可以研究過斷層的流體(tǐ)流動特性,合理地劃分(fēn)開(kāi)發單元和模拟油藏性質,研究斷層重新活動的可能性,即斷層的垂向封堵性及斷層控制油氣成藏的風險。該軟件在國内外(wài)油氣勘探開(kāi)發過程得到了廣泛應用并取得了良好的應用效果[10]。
該軟件主要有以下(xià)幾大(dà)功能:構造解釋的質量控制、構造分(fēn)析、斷層封堵性分(fēn)析、傳導性成圖、3d應力分(fēn)析以及裂縫建模。其核心、特色性的技術是斷層封堵性分(fēn)析。
3 聯合應用分(fēn)析
3.1 聯合應用的指導原則
(1)針對研究課題中(zhōng)的每一(yī)類問題選擇适合的地球物(wù)理軟件。不同的地球物(wù)理軟件系統均有自身的适用條件、适用範圍,同時也具有各自的優缺點以及技術特色。因此,在解決問題時,選擇正确、适合的應用軟件是準确、有效解決問題的必要條件之一(yī)。如,在jason地震反演軟件中(zhōng),有多種反演方法可選,但不同的反演方法其适用條件均不相同。若誤選了反演方法,其得出的結果固然是不可信的。
(2)選擇應用更具技術特色的軟件。在諸多情況下(xià),相同的問題可能通過不同的軟件系統解決,此時選擇具有技術特色的軟件能獲得更好的解決效果。如果難以确定所選用的軟件系統時,可以比較不同軟件系統所解決問題的效果,擇優應用。例如,大(dà)多數軟件都具備地震屬性提取功能,然而不同的軟件提取屬性的種類各不相同,同時針對同一(yī)屬性不同軟件采用的算法也有所差異。
(3)考慮地球物(wù)理軟件相關技術模塊應用的廣泛性。某一(yī)軟件技術若能被廣泛采用,在某種程度上可以表明其技術具有一(yī)定的先進性或特色性,同時也可以說明該技術相對成熟。通過對比研究發現,geoframe軟件系統中(zhōng)使用率最高的是構造解釋功能,jason地震反演軟件被人熟知(zhī)的是多方法地震反演技術,petrel建模平台軟件的核心技術是多屬性建模,但其輔助模塊屬性提取、螞蟻體(tǐ)等技術也是油氣勘探中(zhōng)常用的技術手段。另外(wài),在功能相對單一(yī)的小(xiǎo)型軟件系統中(zhōng)opendtect地震資(zī)料預處理、氣煙囪識别、層序地層學研究技術、fracpm裂縫預測技術、traptester斷層封堵性技術也是解決油氣勘探相關問題不可或缺的技術手段。
3.2 聯合應用技術流程
結合多軟件聯合應用的指導原則和各類軟件的技術特色,在此對其詳細的技術流程進行分(fēn)析和探讨。
在常規的油氣地球物(wù)理勘探中(zhōng),構造精細解釋、儲層預測以及成藏綜合研究是必不可少的。在油田開(kāi)發期,油藏精細描述、剩餘油預測也是其常規工(gōng)作。根據以上研究任務,文中(zhōng)總結了一(yī)套研究思路(如圖1)。
圖1 常規研究流程
fig.1 conventional research process
結合不同地球物(wù)理軟件系統的技術特色、特點和上述研究思路中(zhōng)所涉及的研究工(gōng)作,将各軟件系統的技術進行搭接和匹配。首先,構造精細解釋、儲層反演預測、油藏精細建模三大(dà)研究任務常被采用的技術分(fēn)别是geoframe構造解釋技術(或landmark解釋模塊),jason疊前、疊後地震反演技術,petrel油藏建模技術。其次,基于各大(dà)項研究任務的基礎性、輔助性工(gōng)作同樣需要選擇合理的軟件技術模塊。
地震資(zī)料疊後常規處理是構造解釋等重點研究工(gōng)作的前期工(gōng)作之一(yī)。地震資(zī)料疊後常規處理工(gōng)作主要包括有:地震資(zī)料去(qù)噪、提頻(pín)、重采樣、道增益、相幹體(tǐ)等。不少軟件均可完成以上常規處理工(gōng)作,但就處理效果和軟件技術特色而言,opendtect提出的傾角/方位角控制處理(dip⁃steering)技術更具優勢。該技術是通過平滑的3d傅立葉變換技術掃描并計算地震所有采樣點的三維空間傾角、方位角,獲得帶有傾角、方位角信息的數據體(tǐ),配合使用opendtect提供的特有的中(zhōng)值濾波(median filter)、相似性(similarity)等疊後地震處理技術,對地震資(zī)料進行中(zhōng)值濾波和斷層加強。由于使用了帶有空間信息的steering數據體(tǐ),不存在濾波尾巴,大(dà)幅度減少随機擾動,改善同相軸的橫向連續性,增強斷面反射,從而達到提高地震信噪比、改善地震品質、清晰斷層成像的目的(圖2~5)[8]。
圖2 原始地震剖面
fig.2 original seismic profile
圖3 中(zhōng)值濾波及斷層加強處理後剖面
fig.3 seismic profile after median filtering and fault strengthening
圖4 原始地震沿層相幹切片
fig.4 original seismic coherency slice
圖5 處理後地震沿層相幹切片
fig.5 seismic coherency slice after processing
岩石物(wù)理分(fēn)析是儲層地震反演工(gōng)作的基礎和依據。jason地震反演軟件中(zhōng)的largo模塊是業界唯一(yī)将測井數據分(fēn)析和岩石物(wù)性建模結合在地震解釋系統中(zhōng)的軟件。largo将油層物(wù)理、岩石物(wù)理和jgw地震反演聯系在一(yī)起,并且能夠進行質量控制[6]。
除此,還有許多補充性的配套研究工(gōng)作。例如,屬性提取、裂縫預測、層序地層學研究、斷層封堵性研究,等等。屬性分(fēn)析可以與儲層反演相互結合,爲儲層預測提供更有力的證據。petrel軟件的volume attribute模塊提供的屬性種類齊全,包括了能量、頻(pín)率、極性、信号嘈雜(zá)程度等三十多種屬性。
裂縫預測是在緻密儲層中(zhōng)尋找甜點的有效手段。petrel軟件的曲率屬性以及螞蟻體(tǐ)追蹤技術可以預測地震尺度上的裂縫。針對小(xiǎo)尺度裂縫,fracpm軟件利用成像測井、岩心等數據分(fēn)析裂縫的密度、走向等信息,獲取井點裂縫密度曲線,在此基礎上構建裂縫信息與地震屬性之間的關系,從而實現裂縫的定量預測[9]。
層序地層學研究目前能借助的地球物(wù)理軟件隻有opendtect。該軟件的層序地層解釋系統(sequence stratigraphic interpretation system)是opendtect 中(zhōng)最具特色的功能模塊,也是目前國内外(wài)商(shāng)業軟件中(zhōng)唯一(yī)通過地震資(zī)料開(kāi)展層序地層學研究的地震解釋系統。該系統以地震數據驅動的方式通過對沉積旋回韻律體(tǐ)的全三維自動追蹤、wheeler域自動轉換實現層序地層學研究[8]。
斷層封堵性是預測斷塊圈閉的可能烴柱高度和進行圈閉完整性評價的重要因素。相對其他軟件而言,traptester軟件在斷層封堵性研究過程中(zhōng)所分(fēn)析數據較多,考慮到的參數也不少,所得的分(fēn)析結果相對更爲可信。
結合上述分(fēn)析給出與研究思路相對應的多軟件聯合應用技術流程圖(圖6)。
圖6 多軟件系統聯合應用技術流程圖
fig.6 technology flow chart of multi⁃software systems joint application
上述技術流程簡單地體(tǐ)現了多軟件的聯合應用。例如,在jason的反演成果基礎上,利用petrel進行三維地質建模,可以進一(yī)步融合錄井、測井、地震、反演成果、屬性預測成果等各種資(zī)料,爲研究人員(yuán)提供了一(yī)個便捷的綜合分(fēn)析平台,同時進一(yī)步精細預測了儲層的空間展布特征,提高儲層預測定量化的程度[11,12]。圖7和圖8是某研究區的應用效果,其結果表明在jason反演成果的基礎上進行建模,其預測精度有明顯的提高。
圖7 反演gr參數連井剖面
fig.7 well⁃to well profile of gr parameter inversion
圖8 三維gr模型連井剖面
fig.8 well⁃to well profile of3d gr model
在實際研究過程,各種技術手段的應用是複雜(zá)多變的。不同的技術可能交叉應用,相同技術也可能并行對比使用。總之,地球物(wù)理軟件技術的應用是應所研究的任務和問題而生(shēng),也是應它而變的。
4 認識與讨論
總結上述研究,得到以下(xià)幾點認識:①地球物(wù)理軟件系統升級迅速,及時掌握軟件技術的更新動态,清楚其适用條件、适用範圍的變化是準确選擇合理的技術手段的必要條件之一(yī)。②多軟件技術的聯合應用是十分(fēn)複雜(zá)的,各種研究技術手段可能會相互交叉或并行使用。那麽,多軟件聯合應用的技術流程也是複雜(zá)多變的,同時也是需要在項目研究不斷深入、軟件技術不斷運用的過程中(zhōng)逐漸完善的。③加強對主流軟件、特色軟件的了解,充分(fēn)發揮軟件資(zī)源的作用,加強多地球物(wù)理軟件的聯合應用,更有利于解決生(shēng)産、研究中(zhōng)所遇到的問題和困難,提高解決問題的效率和效果。
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joint application of multi-software systems in the oil and gas exploration
wan xiaoming1,2,zhang kangshou1,2,li rui1,2,jian xiaoling1,2
(1.guangzhou marine geological survey,guangzhou,510760;2.key laboratory of marine mineral reasources,mlr,guangzhou,510760)
abstract:with the continuous development of the technology of oil and gas exploration and exploitation,there has been a lot of geophysical,geological and other professional softwares.generally,the softwares are highly professional,targeted,and also distinctive.in order to resolve the difficulties more conveniently and efficiently in the oil and gas,hydrates and other mineral resources exploration projects,it is necessary to take full advantage of these advanced techniques.so,many research institutes introduce the corresponding geological,geophysical and other professional software systems.this paper studied and discussed the joint application of several major and commonly used geophysical software systems in the oil and gas,hydrates exploration,and obtained the corresponding technical processes.
key word:geophysics;resource exploration;software system;joint application
二、非常規油氣發展前景
近年來,随着理論認識與勘探開(kāi)發技術的不斷進步,以美國非常規天然氣、加拿大(dà)油砂、委内瑞拉重油爲代表,全球非常規油氣勘探開(kāi)發取得了一(yī)系列重大(dà)進展,非常規油氣産量快速增長,已成爲全球油氣生(shēng)産的重要組成部分(fēn)。據研究,全球非常規油氣資(zī)源量是常規資(zī)源總量的4~6倍,發展前景很大(dà)。
我(wǒ)國作爲石油、天然氣生(shēng)産與消費(fèi)大(dà)國,盡管常規油氣資(zī)源比較豐富,但仍難以滿足國民經濟持續快速發展的需要,油氣供需缺口不斷加大(dà),安全供應形勢日趨嚴峻。在此情形下(xià),借鑒國外(wài)經驗,大(dà)力發展我(wǒ)國非常規油氣成爲必然的戰略選擇。相信随着研究與勘探開(kāi)發實踐的快速推進,非常規油氣将逐步成爲我(wǒ)國油氣生(shēng)産的重要組成部分(fēn),爲國民經濟的發展提供重要保障。
一(yī)、非常規油氣的作用
1.21世紀上半葉,傳統化石能源仍是能源消費(fèi)主體(tǐ)
随着世界人口增長、經濟發展和人民生(shēng)活水平的提高,21世紀上半葉全球一(yī)次能源消費(fèi)需求量将保持持續穩定增長态勢。據石油輸出國組織(opec)2009年預測,2030年全球一(yī)次能源需求總量将比2007年增長42%,其中(zhōng)石油、天然氣、煤炭等化石能源所占比重仍将大(dà)于80%。國際能源信息署(iea)2009年預測,2030年全球一(yī)次能源需求總量将比2007年增長40%,能源消費(fèi)總量将達到168×108t油當量,其中(zhōng)化石能源所占比重将占到80%。總之,2030年以前,新能源和可再生(shēng)能源雖将快速增長,但受技術發展水平和基礎設施制約,在世界一(yī)次性能源消費(fèi)需求結構中(zhōng)的比重很難超過20%,傳統化石能源仍是一(yī)次能源消費(fèi)構成的主體(tǐ)。
全球常規化石能源資(zī)源豐富,勘探尚處于中(zhōng)等成熟階段,采出程度還很低,仍具備很大(dà)發展空間。截至2009年年底,全球4880×108t(iea,2008)常規石油和471×1012m3(iea,2009)常規天然氣可采資(zī)源中(zhōng),僅分(fēn)别采出30.8%和18.3%,仍有近70%的常規石油和超過80%的常規天然氣資(zī)源有待發現與開(kāi)發。按照目前的油氣生(shēng)産趨勢綜合預測,全球常規石油産量将在2030年前後達到高峰,常規天然氣産量将在2040年前後達到高峰。
2.非常規油氣資(zī)源潛力遠超常規油氣資(zī)源
masters et al.(1979)提出了資(zī)源三角形的概念,認爲自然界的油氣資(zī)源通常呈對數分(fēn)布。資(zī)源三角形的頂部是常規油氣藏,資(zī)源品質高,但資(zī)源總量較小(xiǎo);中(zhōng)間包括重油、油砂、油頁岩、煤層氣、緻密氣和頁岩氣等非常規油氣藏,資(zī)源總量遠大(dà)于常規油氣,但資(zī)源品位相對較差,對技術要求更高;位于三角形底端的是資(zī)源更爲豐富、技術難度更大(dà)的天然氣水合物(wù)等未來資(zī)源圖11-1)。
據有關國際機構估算,全球非常規石油(包括重油、油砂油、瀝青、緻密油、頁岩油和油頁岩油)資(zī)源量約爲4495×108t,基本相當于常規石油資(zī)源量;非常規天然氣(包括煤層氣、緻密氣和頁岩氣)資(zī)源量約爲3922×1012m3,相當于常規天然氣資(zī)源的8.3倍;天然氣水合物(wù)資(zī)源量約爲(0.1~2.1)×1016m3(江懷友等,2008),相當于常規天然氣資(zī)源量的2.1~44.6倍。可見,非常規油氣資(zī)源潛力遠超常規油氣資(zī)源,發展前景非常大(dà)。
圖11-1 油氣資(zī)源金字塔分(fēn)布示意圖
3.非常規油氣的作用将越來越重要
21世紀,随着理論認識與勘探技術的不斷進步,國際油氣價格大(dà)幅攀升,全球非常規油氣勘探開(kāi)發取得了突破性進展,特别是美國的緻密油氣、頁岩氣、煤層氣,加拿大(dà)的油砂,委内瑞拉的重油發展非常迅速,導緻全球非常規油氣産量大(dà)幅增長。據有關國際機構統計,2008年全球非常規石油産量達到6200×104t,較2001年的3342×104t增長了86%,占全球石油總産量的比例上升到2%;2008年全球非常規天然氣産量達到5612×108m3,較2001年的2123×108m3增長了164%,占全球天然氣總産量的比例高達18%,已成爲天然氣供應的重要組成部分(fēn)。
非常規油氣産量的大(dà)幅增長,不僅增加了世界油氣供應,而且對世界能源供需格局和油氣價格産生(shēng)了重要影響。以美國天然氣生(shēng)産爲例,美國天然氣年産量于1970年首次突破6000×108m3,1974年達到6400×108m3的曆史高峰,之後産量開(kāi)始遞減,1984年産量降至5000×108m3以下(xià)。面對産量快速下(xià)降的形勢,美國政府出台了一(yī)系列政策措施,鼓勵加強非常規油氣的技術研發與生(shēng)産,先後于20世紀80年代實現緻密砂岩氣、90年代實現煤層氣、21世紀初實現頁岩氣的大(dà)規模發展,使得美國天然氣産量于2009年再次超過6000×108m3,重新成爲世界第一(yī)大(dà)天然氣生(shēng)産國,其中(zhōng)非常規天然氣産量比例超過了50%,扭轉了美國天然氣進口量不斷攀升的局面,使得天然氣進口價格大(dà)幅下(xià)降。
二、非常規天然氣發展前景
1.全球非常規天然氣發展前景
全球非常規天然氣主要包括緻密氣、煤層氣、頁岩氣和天然氣水合物(wù)等。據多家機構研究結果(usgs,2000;iea,2009;eia,2004;ifp,2006),全球非常規天然氣資(zī)源量近3922×1012m3,大(dà)約是全球常規天然氣資(zī)源量的8.3倍,展現出很大(dà)的發展前景。
緻密砂岩氣是最早進行工(gōng)業化開(kāi)采的非常規天然氣資(zī)源。目前,全球已發現或推測有70個盆地發育緻密砂岩氣,資(zī)源量約爲209.6×1012m3(表11-1),主要分(fēn)布在北(běi)美、拉丁美洲和亞太地區。美國是緻密砂岩氣開(kāi)發最早、最成熟的地區,已在23個盆地發現了900多個緻密砂岩氣田,探明可采儲量5×1012m3,2009年緻密砂岩氣産量約爲1890×108m3,占美國天然氣總産量的三分(fēn)之一(yī)。
煤層氣的開(kāi)發利用已從最初的煤礦瓦斯抽排發展成爲獨立的煤層氣産業。世界74個主要含煤國家中(zhōng),已有35個開(kāi)展了煤層氣的研發。全球煤層氣資(zī)源量約爲256.1×1012m3(表11-1),主要分(fēn)布在前蘇聯、北(běi)美和亞太地區的煤炭資(zī)源大(dà)國。目前,全球煤層氣主要生(shēng)産國是美國、加拿大(dà)和澳大(dà)利亞,2009年産量爲740×108m3,其中(zhōng)美國煤層氣産量爲576×108m3。
頁岩氣是近期全球關注的熱點,全球頁岩氣資(zī)源量約爲456.2×1012m3(表11-1)。目前,北(běi)美是全球唯一(yī)實現頁岩氣工(gōng)業化開(kāi)發的地區,其中(zhōng)美國已在20多個盆地進行了頁岩氣勘探開(kāi)發,2009年産量達930×108m3,占美國天然氣總産量的15%。
表11-1 全球緻密氣、煤層氣、頁岩氣資(zī)源分(fēn)布情況 單位:1012m3
(資(zī)料來源:oil & gas journal on line,2007)
天然氣水合物(wù)目前還處于資(zī)源調查和技術攻關階段,尚未實現工(gōng)業化開(kāi)發。世界各地已有120多處發現了天然氣水合物(wù),主要分(fēn)布于大(dà)陸邊緣陸坡區海底和永久凍土帶。目前,天然氣水合物(wù)資(zī)源量估算差異很大(dà),普遍認可的是3000×1012m3。
2.中(zhōng)國非常規天然氣資(zī)源發展前景
我(wǒ)國非常規天然氣在過去(qù)很長一(yī)段時間發展較慢(màn),一(yī)方面是受勘探開(kāi)發關鍵技術的制約,另一(yī)方面是成本高、産量低,技術尚未取得重大(dà)突破。近年來,國家和各大(dà)石油公司高度重視緻密砂岩氣、煤層氣、頁岩氣、天然氣水合物(wù)等非常規天然氣的研究和勘探開(kāi)發工(gōng)作,我(wǒ)國非常規天然氣已進入新的發展階段。
早在20世紀60年代,在我(wǒ)國四川盆地川西地區就已有緻密砂岩氣發現,但因技術不成熟,長期沒有大(dà)發展。近年來,随着大(dà)型壓裂改造技術的進步和規模化應用,緻密砂岩氣勘探開(kāi)發才取得重大(dà)進展,發現了以鄂爾多斯盆地蘇裏格、四川須家河組爲代表的緻密砂岩大(dà)氣區,在松遼、吐哈、塔裏木、渤海灣等盆地發現了一(yī)批高産的緻密砂岩氣井,表明我(wǒ)國緻密砂岩氣分(fēn)布廣泛,資(zī)源相當豐富。據最新估算,我(wǒ)國緻密砂岩氣可采資(zī)源量約(9~12)×1012m3。按最新頒布的《緻密砂岩氣地質評價方法》行業标準,以覆壓基質滲透率<0.1×10-3μm2(相當于空氣滲透率<1×10-3μm2)統計,2009年我(wǒ)國緻密砂岩氣儲量、産量均占到全國的三分(fēn)之一(yī)左右。預計未來我(wǒ)國每年新增探明天然氣儲量中(zhōng),緻密砂岩氣儲量将占40%以上。到2020年,全國緻密氣年産量可達到(400~500)×108m3。
煤層氣在我(wǒ)國經過近20年的發展,初步形成了适合不同類型煤層氣的勘探開(kāi)發配套技術,在山西沁水、遼甯鐵法等地成功實現了工(gōng)業化開(kāi)采,在鄂爾多斯盆地東緣、吐哈、準噶爾等盆地正在進行開(kāi)發先導試驗。據2008年完成的973煤層氣項目總結報告,我(wǒ)國埋深2000m以淺的煤層氣可采資(zī)源量爲13.9×1012m3。截至2009年年底,我(wǒ)國已探明煤層氣田10個,探明可采儲量843.26×108m3,建成25×108m3煤層氣生(shēng)産能力。預計2020年前,全國每年可新增煤層氣探明可采儲量(400~500)×108m3,到2020年,我(wǒ)國煤層氣産量有望超過200×108m3。
頁岩氣在我(wǒ)國的研究與勘探開(kāi)發剛剛起步,資(zī)源潛力和有利目标區尚有待落實。近年來,頁岩氣已得到國家和企業的高度重視,正在開(kāi)展全國資(zī)源戰略調查和勘探開(kāi)發技術攻關。中(zhōng)國石油于2009年在四川、雲南(nán)等地啓動了兩個頁岩氣産業示範項目,并于2010年在四川盆地鑽探了2口頁岩氣井,首次獲得了頁岩氣産量,證實我(wǒ)國具有發展頁岩氣的資(zī)源條件。初步估算,我(wǒ)國頁岩氣技術可采資(zī)源量約爲(15~25)×1012m3,預計未來3~5年,我(wǒ)國頁岩氣開(kāi)發有望實現工(gōng)業化突破。但中(zhōng)國頁岩氣埋藏較深、水資(zī)源與環境壓力大(dà)等一(yī)系列特殊性,大(dà)規模經濟有效開(kāi)發難度較大(dà)。
天然氣水合物(wù)在我(wǒ)國尚處于前期研究和資(zī)源調查階段。1999年,國土資(zī)源部啓動了天然氣水合物(wù)勘查,在南(nán)海發現了天然氣水合物(wù)存在的地球物(wù)理證據,并取得實際樣品,初步評價了南(nán)海海域11個天然氣水合物(wù)遠景區,分(fēn)布面積約12.6×104km2。2009年,國土資(zī)源部在我(wǒ)國青海省祁連山南(nán)緣永久凍土帶成功鑽獲天然氣水合物(wù)實物(wù)樣品,第一(yī)次在中(zhōng)低緯度凍土區發現了天然氣水合物(wù)。初步研究認爲,我(wǒ)國天然氣水合物(wù)遠景資(zī)源量約84×1012m3。
此外(wài),我(wǒ)國在火(huǒ)山岩、變質岩、碳酸鹽岩縫洞等非常規儲層中(zhōng)也發現了一(yī)批天然氣田,形成了一(yī)定生(shēng)産能力,展現出這些非常規天然氣未來也具有較好的發展前景。
三、非常規石油發展前景
1.全球非常規石油發展前景
全球非常規石油主要包括重油、油砂油、油頁岩油等資(zī)源。雖然目前全球剩餘常規石油資(zī)源還比較豐富,常規石油産量能夠基本滿足石油需求,但随着國際原油價格的不斷走高,非常規石油資(zī)源的勘探開(kāi)發價值凸顯,引起人們的廣泛關注。據美國聯邦地質調查局(usgs)和美國能源部的有關研究結果,全球重油、天然瀝青和油頁岩油可采資(zī)源量約爲4495×108t,與全球4880×108t常規石油資(zī)源量基本相當。
全球重油和天然瀝青可采資(zī)源量大(dà)約爲5568.082×108t(表11-2),主要分(fēn)布于南(nán)美和北(běi)美地區,分(fēn)别占全球重油資(zī)源量的50.72%和40.92%。委内瑞拉奧利諾科(orinoco)重油帶是全球最大(dà)的重油聚集區,重油分(fēn)布面積達18220km2,位于委内瑞拉陸上面積最大(dà)的沉積盆地———東委内瑞拉盆地的南(nán)部,是世界著名的重油生(shēng)産區。
加拿大(dà)的阿爾伯達盆地是全球油砂最富集的地區。據bp石油公司統計,截至2009年年底,加拿大(dà)油砂油剩餘探明可采儲量達233×108t,占其剩餘石油探明總儲量的81.8%。目前,加拿大(dà)是世界上唯一(yī)進行大(dà)規模、商(shāng)業化生(shēng)産油砂油的國家,日産量超過100×104bbl(約合年産量0.6×108t),相當于北(běi)海油田的日産量。若油砂能完全開(kāi)發生(shēng)産,加拿大(dà)将成爲僅次于沙特阿拉伯的全球第二大(dà)石油生(shēng)産國。
表11-2 全球重油+天然瀝青資(zī)源分(fēn)布情況
(資(zī)料來源:usgs,2007)
全球油頁岩的開(kāi)發利用曆史十分(fēn)悠久,早在19世紀後期就已開(kāi)始油頁岩油的生(shēng)産,20世紀70~90年代還曾有過大(dà)規模開(kāi)發利用,1980年高峰産量曾超過4500×104t。目前,油頁岩油生(shēng)産國主要有愛沙尼亞、巴西、中(zhōng)國、澳大(dà)利亞等,但産量已降至2000×104t以下(xià)。全球已發現600餘處油頁岩礦,油頁岩油可采資(zī)源約爲2.6×1012bbl(約合3562×108t);其中(zhōng),美國油頁岩油約爲2×1012bbl(約合2740×108t),占世界油頁岩油資(zī)源的77%(李術元等,2009),但美國始終未進行油頁岩油的工(gōng)業生(shēng)産。進入21世紀,随着國際油價的不斷攀升和石油供需平衡狀況日趨脆弱,美國國會于2005年通過了發展非常規能源的法案,鼓勵企業進行油頁岩幹餾煉油的研究與開(kāi)發。根據美國能源部于2007年9月公布的研究報告,2020年美國油頁岩油産量将達到0.5×108t,2030年将達到1.2×108t。
2009年,劍橋能源預計,未來非常規石油産量将不斷上升,2040年以前,在常規石油産量增長幅度不大(dà)的情況下(xià),非常規石油産量的上升将保證世界石油産量再創新高,達到近1.2×108bbl/d(約合年産量66×108t)(圖11-2)。2040年以後,随着常規石油産量逐步走低,非常規石油在石油産量構成中(zhōng)所占比重将不斷攀升,将爲保證全球石油供應發揮更爲重要的作用。
圖11-2 非常規石油未來發展趨勢
2.中(zhōng)國非常規石油資(zī)源發展前景
早在常規石油資(zī)源大(dà)規模開(kāi)發之前,我(wǒ)國非常規石油資(zī)源開(kāi)發利用就已取得重要進展,爲新中(zhōng)國成立初期的經濟發展作出了重要貢獻。與常規石油相比,我(wǒ)國非常規石油資(zī)源比較豐富,具有一(yī)定的發展前景。非常規石油将對保持我(wǒ)國石油産量的長期穩産發揮重要作用。
重油資(zī)源在我(wǒ)國一(yī)直進行勘探開(kāi)發。據評價,我(wǒ)國重油地質資(zī)源量198×108t,技術可采資(zī)源量約19.1×108t,其中(zhōng)渤海灣盆地重油資(zī)源量可達40×108t,準噶爾盆地西北(běi)緣重油資(zī)源量達10×108t。經過近60年的勘探,已在15個盆地發現了近百個重油油藏,探明重油地質儲量67.4×108t、可采儲量11×108t,2009年我(wǒ)國重油年産量超過了1000×104t,已成爲我(wǒ)國石油産量的重要組成。目前,我(wǒ)國還有大(dà)量已發現的重油資(zī)源尚未開(kāi)發動用,相信随着重油開(kāi)采技術的不斷進步,我(wǒ)國重油産量還會進一(yī)步上升。
油頁岩在我(wǒ)國分(fēn)布範圍廣泛,資(zī)源比較豐富。據全國新一(yī)輪資(zī)源評價,全國47個盆地共有油頁岩油地質資(zī)源量476×108t,技術可采資(zī)源量約120×108t,其中(zhōng)94%的資(zī)源分(fēn)布在松遼、鄂爾多斯、倫坡拉、準噶爾、羌塘、茂名、柴達木等7個盆地中(zhōng)。但我(wǒ)國油頁岩資(zī)源品位總體(tǐ)偏差,含油率大(dà)于5%的油頁岩,油頁岩油可采資(zī)源量爲81×108t左右,占全國油頁岩油資(zī)源總量的68%;而含油率大(dà)于10%的油頁岩,油頁岩油可采資(zī)源量爲35×108t左右,僅占全國油頁岩油資(zī)源總量的29%。
油砂礦在我(wǒ)國分(fēn)布也很廣,但資(zī)源潛力有限。通過對24個盆地中(zhōng)100餘個油砂礦帶的資(zī)源調查與評價發現,我(wǒ)國油砂油地質資(zī)源量約爲60×108t,可采資(zī)源量(22~23)×108t,其中(zhōng)88%的資(zī)源分(fēn)布在準噶爾、塔裏木、羌塘、柴達木、松遼、四川、鄂爾多斯等7個盆地中(zhōng)。我(wǒ)國油砂礦的品位總體(tǐ)更差,含油率大(dà)于6%的油砂,油砂油可采資(zī)源量約11×108t,占全國油砂油資(zī)源總量的48%;而含油率大(dà)于10%的油砂,油砂油可采資(zī)源量隻有0.4×108t,僅占全國油砂油資(zī)源總量的2%。從資(zī)源條件與已開(kāi)展的開(kāi)采試驗情況看,我(wǒ)國油砂油有一(yī)定的發展潛力。
此外(wài),我(wǒ)國在緻密砂岩、頁岩、火(huǒ)山岩、變質岩、碳酸鹽岩縫洞等非常規儲層中(zhōng)也發現有大(dà)量石油存在,探明了一(yī)批油田,形成了一(yī)定生(shēng)産規模,展現出這些非常規油藏未來具有相當大(dà)的發展前景。
三、 形成海上油氣勘探開(kāi)發生(shēng)産四大(dà)能力
通過對外(wài)合作和自營勘探開(kāi)發的大(dà)量實踐,在十大(dà)配套技術的基礎上,初步形成了中(zhōng)國海上油氣勘探、開(kāi)發、生(shēng)産的四大(dà)能力。
一(yī)、複雜(zá)地質條件下(xià)尋找大(dà)、中(zhōng)型構造油氣田的能力
中(zhōng)國海域石油地質條件與近海陸地有直接的、密切的聯系,盆地的含油氣性質也由陸地影響到海區。當然,我(wǒ)國東部各沉積盆地含油氣的複雜(zá)性,也直接影響到海域。
中(zhōng)國海域在早期主要盆地油氣資(zī)源評價、“七五”富生(shēng)油凹陷研究和“八五”區域地質勘探綜合研究的基礎上,我(wǒ)們具備了在複雜(zá)地質條件下(xià)——不同時代、不同類型(改造型、疊合型)、多旋回沉積、多生(shēng)儲蓋組合、多期構造演化、複雜(zá)盆地背景、多斷層切割、多斷塊構造條件——尋找大(dà)、中(zhōng)型構造油氣田的能力。這些油氣田的尋找主要依靠盆地地質條件類比、盆地演化史定量分(fēn)析和多種地球物(wù)理資(zī)料處理、解釋軟件的支持,排除了各種地質因素幹擾,還地下(xià)構造的真實本來面貌。如在莺歌海盆地中(zhōng)央構造帶研究中(zhōng),通過地震資(zī)料的疊前深度偏移處理,消除了低密度物(wù)質造成構造頂部下(xià)陷的假象,從而發現了天然氣儲量數百億立方米的東方1-1大(dà)型天然氣田、樂東15-1中(zhōng)型天然氣田,提高了海上自營勘探能力和勘探成功率。
二、自營開(kāi)發海上油氣田的能力
我(wǒ)國海上到1995年已投入開(kāi)發的18個油氣田中(zhōng),有4個是自營勘探開(kāi)發的。通過實踐和與外(wài)國石油公司合作,加上近幾年技術開(kāi)發和組織攻關活動,解決了一(yī)系列開(kāi)發技術難點,海洋石油人逐漸掌握了海上油氣田評價、開(kāi)采技術,提高了自營開(kāi)發、生(shēng)産海上油氣田的能力和水平。1990~1995年,自營油田動用地質儲量占海上總動用儲量的百分(fēn)比,從2.87%上升到26.2%,年産油量所占比重從5%上升到25%,可見自營開(kāi)發油氣田的能力在逐年迅速增長。
對于新油氣田,重點抓按時投産工(gōng)作,以提高生(shēng)産能力。特别在管理上,重視三大(dà)控制:進度、質量、費(fèi)用,使新油氣田投産工(gōng)作做到高速、優質和有序地開(kāi)展。如錦州20-2凝析氣田自1979年開(kāi)始鑽探、1984~1988年滾動勘探評價到1989年完成總體(tǐ)開(kāi)發方案設計,總共曆時10年,先後鑽預探井5口、評價井7口,取心長281m,油田範圍内進行了38井次dst測試,11項1540樣次分(fēn)析化驗和11個pvt樣品分(fēn)析工(gōng)作,大(dà)量、豐富的基礎資(zī)料使對地質情況有了清晰的認識:錦州20-2凝析氣藏是一(yī)個受斷層控制的被覆構造,頂部凹凸不平,形成南(nán)、中(zhōng)、北(běi)三個獨立的高點;儲層發育,岩性類型多,油氣層分(fēn)屬4套地層、5種岩性,儲油物(wù)性變化大(dà);具有異常高壓、具底油和底水的塊狀凝析氣藏;受構造和岩性控制,是一(yī)個開(kāi)發難度比較大(dà)的氣田。1989年完成總體(tǐ)開(kāi)發方案設計,1990年開(kāi)始實施,根據下(xià)遊工(gōng)程年産30×104t合成氨對上遊年産3.5×108m3天然氣的要求,共建4座生(shēng)産平台14口生(shēng)産井,海上生(shēng)産的油氣,通過48.6km海底管線送往陸地終端和氣體(tǐ)處理廠。氣田投産至今壓力下(xià)降平穩、供氣穩定,保證了下(xià)遊生(shēng)産用氣。1992年投産後,由于odp方案得當,生(shēng)産後彈性産率從1.7倍上升到17倍。有幾口井出現了黑油,現正采取措施控制錐進和排黑油試驗。
再如位于北(běi)部灣海域的涠洲11-4油田,于1978年自營鑽探灣5井首次發現工(gōng)業油流。構造類型爲披覆背斜,主要儲層爲上第三系角尾組二段和下(xià)洋組,油層物(wù)性好,油質中(zhōng)偏重,屬于受構造和岩性控制的底水油藏。由于探井少,在編制總體(tǐ)開(kāi)發方案時有兩個問題沒有認識清楚:一(yī)是油水界面低滲緻密層的緻密程度及分(fēn)布範圍能否阻擋或延緩底水的上升;二是水體(tǐ)和天然能量的大(dà)小(xiǎo)。因此,在鑽開(kāi)發井過程中(zhōng),加強了随鑽油藏描述技術的實施,從而加深了對油藏的認識,調整部分(fēn)開(kāi)發井位和方式。在儲層研究中(zhōng),充分(fēn)利用地震道積分(fēn)剖面,對油水界面低滲緻密層的進一(yī)步研究,認爲在開(kāi)發區範圍内,該層普遍存在,将對緩解底水的錐進起到重要作用。因此,對部分(fēn)生(shēng)産井的射孔方案作了調整,射開(kāi)程度由原來的30%上升到50%~70%,使單井産能得到提高。短期試采證明底水能量足以滿足開(kāi)發的需要,于是,将原方案設計的5口注水井調爲生(shēng)産井,增加了油田産能,節省了費(fèi)用。1996年油田年産油84× 104t,累計産油233×104t,到2000年油田生(shēng)産近8年,累計采油627×104t,采出程度27.73%,油田含水66.17%,獲得了巨大(dà)的經濟效益。
又(yòu)如綏中(zhōng)36-1油田是個大(dà)型油田,在實施生(shēng)産試驗區完井作業工(gōng)作中(zhōng),克服了油層厚(單井總厚逾300m,平均單層厚105m)、井斜(最大(dà)64°)、滲透率差别大(dà)(同層變化在100~6000md之間)等難點,完成生(shēng)産井任務後,發現地質模式與方案結論一(yī)緻;油層分(fēn)布穩定,連續性好;儲量增加(從4918×104t增加到5754×104t);單井産能高于設計值(設計爲80t/d,實際爲100t/d);能量旺盛,可以晚注水。我(wǒ)們通過生(shēng)産試驗區爲油田整體(tǐ)開(kāi)發提供了科學的依據和技術準備。綏中(zhōng)36-1油田的高效開(kāi)發是多項先進技術配套集成的結果,2001年油田二期工(gōng)程6個平台、185口井全部探測,全油田總井數249口,年産油350×104t,累計采油1330×104t。
對于老油氣田,我(wǒ)們注意适時調整odp方案,補充完善開(kāi)發技術政策,采取合理開(kāi)采工(gōng)藝,加強生(shēng)産管理,精心組織停産和檢修工(gōng)作。
最複雜(zá)的油田如曹妃甸1-6油田,爲殘丘狀潛山構造油藏,産層爲太古宙結晶花崗岩,具有雙重介質、高滲、高産、底水、塊狀、古潛山特點。通過延長測試後,于1995年5月以兩口生(shēng)産井方式投産,初期日産1000t,但是僅僅8天時間,含水上升到24.5%,原油日産從926t急劇下(xià)降到563t,盡管采取了堵水、補孔等措施,但地下(xià)情況太複雜(zá),緻使單井日産低于操作費(fèi)最低限産産量137t而被迫停産。盡管如此,我(wǒ)們也從中(zhōng)學到了許多有用的知(zhī)識和經驗教訓。
三、承包海上技術作業服務的國際競争能力
中(zhōng)國海油所屬各專業技術公司(鑽井、物(wù)探、測井、船舶、平台、工(gōng)程、設計、技術服務等),通過技術引進和技術開(kāi)發,已形成配套的技術服務能力,可以參加國際市場的競争。
如在石油技術方面,“八五”期間共完成16項技術攻關課題,使其技術有了很大(dà)的進步,現在已能配套完成海上鑽井作業的各種技術服務工(gōng)作。
又(yòu)如在物(wù)探方面,“八五”期間共完成46項科技技術改造項目工(gōng)作,其中(zhōng)有23項已達到國際水平或國内先進水平。5年來該公司由于重視科研工(gōng)作,積極地促進科技成果轉化爲生(shēng)産力,在立項的23個項目中(zhōng),創産值1.3億元人民币,創彙620萬美元;獲得利潤710萬元人民币,80萬美元;節約資(zī)金967萬元人民币,144萬美元。
四、開(kāi)拓海外(wài)油氣資(zī)源的發展能力
中(zhōng)國的油氣資(zī)源并不豐富,面對國民經濟發展對能源日益增加的需求,開(kāi)拓發展海外(wài)油氣資(zī)源可以爲國家增加後備儲量,也是中(zhōng)國海油發展戰略之一(yī),是利用國外(wài)資(zī)金和資(zī)源發展、壯大(dà)海洋石油事業的有效途徑。
通過十多年的對外(wài)合作,我(wǒ)們已熟悉相關國際慣例和經營方式,具備一(yī)定的對外(wài)合作經驗;有素質較高的管理、科研、設計、建造和施工(gōng)隊伍;與國際公司和金融界有良好的合作關系和信譽;有海上勘探、開(kāi)發、生(shēng)産作業比較齊全、先進的裝備;有必要的資(zī)金和國内外(wài)融資(zī)能力。
在具備這些條件的基礎上,我(wǒ)們在地域上選擇與我(wǒ)國有良好關系的豐富産油區——亞太地區;在礦産選擇上,以油爲主;在方法步驟上,以油田開(kāi)發或改造項目起步;堅持經濟效益第一(yī)的原則。在衆多項目信息中(zhōng),經過相互比較、詳細分(fēn)析和廣泛篩選,于1994年成功購買了印度尼西亞馬六甲區塊32.58%的股份。該區塊爲一(yī)已經開(kāi)發30多年的海陸連片的老油田群,仍有一(yī)定剩餘儲量和新區勘探擴大(dà)儲量的潛力。隻需注入一(yī)定資(zī)金、加強管理、改進開(kāi)采技術,油田仍然可以生(shēng)産若幹年,并且預計在幾年之内即可收回投資(zī),獲得純粹的利潤油收益。
此舉動打開(kāi)了開(kāi)拓海外(wài)市場的大(dà)門,也向未來建設跨國公司邁出了堅實的一(yī)步。